Методы анализа деятельности воина-оператора

Начиная с определения инженерной психологии во всем по следующем изложении данного курса мы подчеркивали стремление к описанию деятельности оператора теми же критериями, которые используются для описания работы технических устройств. Были выявлены некоторые возможности количественной оценки деятельности оператора на основе характеристик времени, точности, надежности, эффективности, с точки зрения количества перерабатываемой информации. Однако все это были в основном результирующие характеристики деятельности человека в процессе управления машиной.

По мере познавания закономерностей деятельности оператора и углубления в ее сложные механизмы, все сильнее проявляется необходимость в изыскании методов анализа и описания психофизиологических процессов, обусловливающих эту деятельность.

От характера протекания этих процессов во многом зависят результаты работы оператора и всей системы в целом. Из анализа психофизиологических процессов выявляются оптимальные характеристики деятельности оператора в данной системе управления, что важно для отбора и обучения операторов. Но особое значение данные психофизиологического анализа имеют на первых этапах разработки эргатических систем, так как они позволяют заранее анализировать работу оператора в будущей системе управления. На основе психофизиологического анализа представляется возможность оценки характеристик деятельности оператора в уже существующих системах, выбора и разработки средств отображения этой деятельности и технической документации, соответствующих ее структуре.

Развитие методов анализа деятельности оператора.

Методы отображения и анализа деятельности оператора в процессе их исторического развития были систематизированы Г.М.Зараковским. Стремление к выявлению закономерностей деятельности оператора определилось еще в начале ХХ века, когда Ф. Тэйлорприменил метод хронометража для анализа и расчета каждого элемента трудовой деятельности. Характеризуя систему Тэйлора, В.И. Ленин писал, что она «соединяет в себе утонченное зверство буржуазной эксплуатации и ряд богатейших научных завоеваний в деле анализа механических движений при труде, изгнания лишних и неловких движений, выработки правильных приемов работы, введения наилучших систем учета и контроля и т. д.» (стр. 229) [60].

В наше время метод хронометража остается одним из инструментов различных психофизиологических исследований труда. Но у нас этот метод, в отличие от метода Тэйлора, преследует цели не только повышения производительности труда, но и создания более благоприятных условий для рабочего.

Позднее Джильбретом был предложен метод кинематографии и хроноциклографии, (хронос - время, графия - описание)позволяющий фиксировать в динамике сложные рабочие движения и производить их поэлементный анализ. По данным хроноциклограмм составлялись карточки, в которых указывались различные элементы движений, выполняемых с течением времени. Данный метод позволил не только повысить производительность труда, но и возбудить у рабочих интерес к самоанализу и совершенствованию приемов своего труда.

Затем при анализе трудовой деятельности стали использоваться приемы профессиографии - словесного описания данного вида труда и его психофизиологических особенностей на различных этапах. Подобный метод профессиографического анализа деятельности оператора широко используется и в настоящее время.

Пока этот метод является основным и наиболее доступным. Однако отсутствие конкретного перечня вопросов, которые требуется отражать в таких описаниях, снижает строгость этого метода.

Длительное время его недостатком была трудность получения количественных оценок деятельности оператора. Но и здесь есть прогресс на основе внедрения в обработку результатов психологических исследований методов теории информации. Оценка эта осуществляется с помощью сложных математических формул на всех 4 этапах деятельности оператора.

Наиболее сложным оказалось получение количественных оценок мыслительной деятельности оператора. Для выявления таких оценок использовался, например, следующий метод. Весь трудо- вой процесс делился на соответствующие этапы и на каждом этапе давалась оценка типа умственной активности оператора, выражаемая в баллах. Критерием для определения количества баллов служило число умственных операций. Так, например, за каждый источник информации, который брался в расчет оператором, и за каждый возможный способ действия давалось по 1 баллу. Общая оценка напряженности рабочего процесса находилась путем суммирования баллов, приходящихся на рабочую смену. Оценивая данный подход, Г. М. Зараковский отмечает два наиболее существенных его недостатка. Во-первых, нельзя сводить оценку всего сложного трудового процесса к единственной характеристике. Даже двигательный акт, наиболее простой элемент деятельности оператора, и тот определяется несколькими характеристиками: силовыми, координационными, энергетическим затратами. Во-вторых, данная система оценок не отражает взаимосвязи элементов трудового процесса. В реальном же процессе каждое последующее действие в определенной степени зависит от предшествующего.

Введению количественных оценок в профессиографический анализ способствовало проникновение в психологические исследования методов теории информации.

В. П. Зинченко, Н. И. Майзель и Л. Ф. Фаткин [37], [39] предложили метод количественной оценки информации, перерабатываемой оператором. В деятельности оператора они выделили четыре основных эгапа переработки и преобразования информации:

- восприятие поступающей информации;

- информационный поиск;

- обработка информации и принятие решения;

- исполнительные действия.

На каждом этапе оценивалось количество воспринимаемой, перерабатываемой или выдаваемой информации по сложным формулам.

Г.М. Зараковским был разработан также метод алгоритмического описания и анализадеятельностиоператора.Он состоит в том, что вся деятельность оператора по достижению поставленной перед ним цели делится на части, соответствующие выполнению определенных подцелей; эти части в свою очередь делятся на более мелкие элементы, соответствующие выполнению отдельных задач и так деление продолжается вплоть до выявления в этом иерархическом ряду элементарных операций. Если в системе взаимодействует несколько операторов, наряду с методами анализа, которые будут рассмотрены ниже, применяются методы социально-психологических исследований.

В предварительный этап психофизиологического анализа автор включает задачи ознакомления с особенностями трудовой деятельности, куда входит ряд элементов:

- профессиографическое описание;

- составление схем, характеризующих информационную структуру операций;

- определение загрузки каналов связи;

- микрохронометраж и т.д.

На этом этапе используются различные графические схемы:

- расположения рабочих мест операторов;

- структуры циркуляции информации в системе управления;

- структуры управления и взаимодействия операторов;

- загрузки каналов связи;

- структуры циркуляции информации в работе отдельных операторов.

Часто несколько указанных схем объединяются в одну. В качестве примера ниже изображена схема расположения рабочих мест членов экипажа тяжелого многомоторного пассажирского самолета, на которой представлена структура циркуляции информации в системе управления.

Внешняя среда

¯ навигационные приборы ¯   ­ пилотажно- навигационные приборы   самолет       двигатели и сило- вые установки   приборы контроля   ¯   борт- механ.   Командир пом. коман (летчик) (летчик)   радио-станция бортрадист внешняя радиосвязь

Рисунком можно также представить гипотетическую схему загрузки каналов связи между членами летнего экипажа на определенном этапе полета. Ширина "канала связи" на схеме определяет его загрузку, а цифра указывает число поступивших команд за единицу времени. Так, например, между командиром экипажа и штурманом на рассматриваемом этапе производится в среднем 10 обменов, в то же время между командиром и борт-механиком - всего 2. Для описания обмена сообщениями могут использоваться и особые бланки.

В основу психофизиологического анализа был положен метод алгоритмического описания процессов управления, предложенный А.А. Ляпуновым и Г.А. Шестопалом. Этот метод опирался на положение о том, что всякое управление производится при помощи переработки информации, которая осуществляется по соответствующим правилам - алгоритмам. Алгоритм авторы определили как совокупность элементарных актов переработки информации и выбранных логических условий, определяющих порядок выполнения этих актов, которая осуществляет полную переработку информации, то есть решает поставленную задачу...".

Для записи алгоритма в символической форме требуется выявить "оперативные единицы" трудовой деятельности оператора.

Термин "оперативные единицы" был впервые введен применительно к процессам восприятия В.П. Зинченко и Д.Ю. Пановым, для обозначения образов воспринимаемых и используемых оператором, как нечто цельное. Г. М. Зараковский в понятие "оперативной единицы" вкладывает более широкий смысл, рассматривая его как одно логическое условие (образ, понятие, суждение), которое фигурирует как информационная единица в процессе формирования или выбора решения. Действие же, приводящее к формированию одного условия (считывание показаний прибора, восприятие речевой команды и т.п.) он называет элементарным оператором.

 

Виды элементарных операторов
афферентные	эфферентные	логические

 

Среди элементарных операторов могут быть афферентные - (приносящие в ЦНС -считывание показаний приборов, получение команд), которые обозначаются индексом "a" и эфферентные - (выносящие из ЦНС - элементарные действия - нажатие кнопок, отдача команд и т.п.), обозначаемые индексом "e", а также операторы выполнения логических условий различного вида, обозначаемые индексом "l".

На уровне оперативных единиц и элементарных операторов могут быть составлены алгоритмы преобразования управляющей информации. Для описания строения алгоритмов применяются логические схемы. В этих схемах большими латинскими буквами (А, В, С...) обозначаются элементы алгоритма, а малыми латинскими буквами (p, q,...) - проверяемые логические условия.

Логические схемы представляют собой выражения, составленные из элементарных операторов (в дальнейшем, чтобы не путать их с человеком-оператором, будем называть их злементами, членами алгоритма) и логических условий, которые подлежат проверке. У каждого сымвола проверяемого логического условия стоит начальная нумерованная стрелка (например, ­ ) с номером данного условия, конечная стрелка с тем же номером ( ¯ ) стоит у какого-либо другого члена. Алгоритм начинается с того, что срабатывает самый левый член схемы, затем срабатывает следующий за ним справа член алгоритма и так далее.

Если же между элементами стоит малая буква, определяющая проверяемое условие, то возможны два случая:

1) если условие выполняется, тогда срабатывает следующий за ним член справа В;

2) при невыполнении условия срабатывает тот член алгоритма, к которому ведет стрелка, стоящая после данного логического условия.

Приведем пример на простейшем алгоритме:

 

¯ А р ­ В.

 

Если логическое условие выполняется (р = 1), то порядок действия элементов будет: АВ. Если же проверяемое условие не выполняется (р = О), то после срабатывания первого члена А идем по стрелке ( ­ ) и приходим ( ¯ ) снова к первому члену. В таком случае порядок действия элементов будет: АА.... Для записи непрерывных процессов, длительностью которых нельзя пренебречь (например, слежения), вводится обозначение - скобка снизу (А«"'). Кроме того, предусматривается и ряд других символов для учета различных особенностей действий оператора в нормальных и аварийных ситуациях, на которых мы не будем останавливаться.

Используем данный метод для описания и анализа деятельности летчика при ручной стабилизации положения самолета относительно его продольной оси.

 

1 (e) (a)

¯ Rо А (d=0) ­

1 1

 

Этот алгоритм читается так.

Летчик удерживает рукоятку управления в нейтральном положении (Ro ) и одновременно следит за показаниями авиагоризонта (А ). Так как крена нет (d = О), согласно стрелке ( ­ ) возвращаемся к началу алгоритма и повторяем его до тех пор, пока не произойдет отклонения от логического условия (d = О).